RU58403U1

RU58403U1 - LINE FOR PRODUCTION OF CASTING SEMI-FORMS

Info

Publication number: RU58403U1
Application number: RU2006123690/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Кулешов; Владимир Юрьевич Карпов; Михаил Владимирович Митраков
Original assignee: Открытое акционерное общество "СТАНКОН" (ОАО "Станкон")
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2006-11-27

Abstract

Полезная модель относится к литейному производству, в частности, к устройствам для изготовления литейных форм на основе холодно-твердеющих формовочных смесей из жидких и твердых компонентов - полимерных смол и песка с необходимыми добавками - стабилизаторами и может быть использована в единичном, мелкосерийном, серийном и массовом производстве в машиностроительных отраслях промышленности, в частности, в станкостроении.The utility model relates to foundry, in particular, to devices for the manufacture of foundry molds based on cold-hardening molding mixtures of liquid and solid components - polymer resins and sand with the necessary additives - stabilizers and can be used in a single, small-scale, serial and mass production in machine-building industries, in particular, in machine tools.

От известной механизированной линии по производству литейных форм, содержащей секционированный в соответствии с технологическими операциями кольцевой конвейер, накопитель песка с циклоном-пылеотделителем и дозатором, смеситель компонентов, баки для жидких составляющих формовочной смеси с насосами для подачи жидкостей в смеситель, встряхиватель формы, устройство для переворачивания опоки с подмодельной плитой и вытяжки модели предлагаемое техническое решение отличается тем, что в нем смеситель компонентов выполнен в виде двух, снабженных индивидуальными приводами шнековых питателей с возможностью параллельной подачи в них песчаной составляющей формовочной смеси и раздельной подачей связующего и катализатора и дополнительно снабжен вихревым смесителем, установленным непосредственно на выходе шнековых питателей, при этом дополнительный смеситель снабжен индивидуальным приводом, а секции конвейера линии снабжены тележками с приводами, обеспечивающими перемещение тележек в плоскости конвейеров и перемещение форм относительно тележки.From a well-known mechanized line for the production of molds, containing a ring conveyor sectioned in accordance with technological operations, a sand accumulator with a cyclone-dust separator and a dispenser, a component mixer, tanks for liquid components of the molding mixture with pumps for supplying liquids to the mixer, a mold shaker, a device for the flip flask with a model plate and hood model proposed technical solution is characterized in that in it the mixer of components is made in the form of two equipped with individual drives of screw feeders with the possibility of parallel feeding into them the sand component of the molding mixture and separate supply of binder and catalyst, and is additionally equipped with a vortex mixer installed directly at the exit of the screw feeders, while the additional mixer is equipped with an individual drive, and sections of the line conveyor are equipped with trolleys with drives providing movement of carts in the plane of conveyors and movement of forms relative to the cart.

Предложенная конструкция полезной модели позволяет повысить качество получаемых форм и, соответственно, качество отливок, снизить трудоемкость их производства, улучшить условия труда работников.The proposed design of the utility model can improve the quality of the molds and, accordingly, the quality of castings, reduce the complexity of their production, improve working conditions of workers.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к литейному производству, в частности, к устройствам для изготовления литейных форм на основе холодно-твердеющих смесей (ХТС) из жидких и твердых компонентов, например, песка, полимерной смолы для формовочных смесей (например, по ТУ №2221-002-58948815-2003), отвердителя (например, по ТУ 2332-005-58948815-2004) и может быть использована в единичном, серийном и массовом производстве отливок различного назначения в машиностроительных отраслях промышленности, в частности в тяжелом машиностроении и станкостроении.The proposed utility model relates to foundry, in particular, to devices for manufacturing foundry molds based on cold hardening mixtures (CTS) from liquid and solid components, for example, sand, polymer resin for molding mixtures (for example, according to TU No. 2221-002 -58948815-2003), hardener (for example, according to TU 2332-005-58948815-2004) and can be used in single, serial and mass production of castings for various purposes in machine-building industries, in particular in heavy machine building and machine-tool industry.

В настоящее время в литейном производстве для изготовления форм и стержней широко применяются жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС) на основе жидкого стекла, получаемого из силиката натрия по ГОСТ 13079-81, особенностью которых является способность к быстрому химическому твердению на воздухе, что достигается введением в жидкостекольные смеси добавки - отвердителя, например, шлаков феррохромового производства и выбора соответствующего силикатного модуля (для крупных форм и стержней с многосуточным циклом производства М=2-2,3, для отливок с циклом производства 1-2 суток М=2,31-2,6 и М=2,61-3 для небольших форм и стержней [1]. Применение этих смесей позволяет, наряду с улучшением качества, точности отливок и получения низкой шероховатости поверхности, повышать производительность труда за счет сокращения в несколько раз цикла изготовления крупных отливок. Точность отливок при использовании ЖСС возрастает потому, что затвердевание формы или стержня происходит непосредственно на моделях или в стержневых ящиках, что исключает деформацию форм и стержней. Процесс протекает очень быстро и смесь упрочняется в течение нескольких секунд [2]. Область применения ЖСС практически не ограничивает вес и сложность отливок и, кроме того, они позволяют осуществить комплексную механизацию процесса получения отливки.Currently, in the foundry industry for the manufacture of molds and cores, liquid self-hardening mixtures (LSS) based on liquid glass obtained from sodium silicate according to GOST 13079-81 are widely used, the feature of which is the ability to quickly chemically harden in air, which is achieved by introduction into liquid glass mixtures of an additive - hardener, for example, slags of ferrochrome production and the choice of an appropriate silicate module (for large molds and cores with a multi-day production cycle M = 2-2.3, for castings with cyclo 1-2 days of production M = 2.31-2.6 and M = 2.61-3 for small molds and cores [1]. The use of these mixtures allows, along with improving the quality, accuracy of castings and obtaining low surface roughness, to increase labor productivity due to the reduction of the manufacturing cycle of large castings by several times.The accuracy of castings when using LSS increases because the mold or core hardens directly on models or in core boxes, which eliminates the deformation of molds and cores. The process proceeds very quickly and the mixture hardens within a few seconds [2]. The scope of LSS practically does not limit the weight and complexity of castings and, in addition, they allow for the comprehensive mechanization of the process of producing castings.

Однако процесс получения форм и стержней из ЖСС имеет существенные недостатки, заключающиеся в том, что ухудшаются условия выбиваемое™ стержней, резко ограничивается срок хранения стержней и форм, отсутствуют надежные способы регенерации отработанных смесей. Из-за очень короткого времени твердения предъявляются повышенные требования к технологической дисциплине операторов формовки и к формовочному оборудованию.However, the process of obtaining molds and rods from LSS has significant drawbacks in that the conditions for knocked out ™ rods are worsened, the shelf life of the rods and molds is sharply limited, and there are no reliable ways to regenerate spent mixtures. Due to the very short hardening time, increased demands are placed on the technological discipline of molding operators and molding equipment.

В настоящее время в мировой и отечественной практике литейного производства наметился переход на формовочные и стержневые смеси на основе холодно-твердеющих смесей (ХТС), изготавливаемых с использованием полимерных смол (связующего и катализатора) и соответствующим образом подготовленного песчаного наполнителя (прокаленного, просушенного и освобожденного от пыли). В состав смеси могут вводиться модификаторы для стабилизации свойств смеси во времени (например, силан). В технологической линии при подготовке исходных материалов должна быть обеспечена максимальная стабильность свойств - для связующих основным является сохранение низкой вязкости при длительном хранении, а для приготовления смеси необходимо применять эффективные смесители непрерывного действия [3].Currently, in the world and domestic practice of foundry, there has been a transition to molding and core mixtures based on cold hardening mixtures (CTS) made using polymer resins (binder and catalyst) and appropriately prepared sand filler (calcined, dried and freed from dust). Modifiers can be introduced into the mixture to stabilize the properties of the mixture over time (for example, silane). When preparing the starting materials in the processing line, the maximum stability of the properties must be ensured - for binders, the main thing is to maintain low viscosity during long-term storage, and for the preparation of the mixture it is necessary to use efficient continuous mixers [3].

В технике изготовления форм и стержней известны механизированные линии [4], содержащие секционированный в соответствии с технологическими операциями конвейер, накопитель песка с дозирующим устройством, смеситель компонентов, баки для жидких составляющих с насосами для их подачи, встряхиватель комплекта «подмодельная плита-модель-опока». В качестве смесителей используются одношнековые смесители производства завода «Литмаш» г.Павлоград. Однако использование указанных смесителей в большинстве случаев малоэффективно ввиду недостаточного перемешивания из-за короткого пути, проходимого смесью во время ее транспортировки от загрузки компонентов до подачи в опоку (песок, связующее и катализатор загружаются в смеситель последовательно, сначала катализатор, затем связующее), в результате чего смесь начинает твердеть уже на выходе из Mechanized lines [4] are known in the technique for manufacturing molds and rods, containing a conveyor sectioned in accordance with technological operations, a sand accumulator with a metering device, a component mixer, liquid component tanks with pumps for their supply, and a model-plate-flask shaker kit. ". As mixers, single-screw mixers manufactured by the Litmash plant in Pavlograd are used. However, the use of these mixers is in most cases ineffective due to insufficient mixing due to the short distance traveled by the mixture during its transportation from loading the components to feeding into the flask (sand, binder and catalyst are loaded sequentially into the mixer, first the catalyst, then the binder), as a result which the mixture begins to harden already at the exit of

смесителя, что приводит к ее комковатости и снижения качества формы (снижение прочности и др.). По этой причине производительность механизированной линии значительно снижается.mixer, which leads to its lumpiness and reduced mold quality (reduced strength, etc.). For this reason, the performance of the mechanized line is significantly reduced.

Целью предлагаемой полезной модели является повышение эффективности работы механизированной линии.The purpose of the proposed utility model is to increase the efficiency of the mechanized line.

Поставленная цель достигается тем, что в известной линии для изготовления литейных форм, содержащей секционированный в соответствии с технологическими операциями кольцевой конвейер, накопитель песка с циклоном - пылеотделителем и дозатором, смеситель компонентов, баки для жидких составляющих формовочной смеси с насосами для подачи жидкостей в смеситель, встряхиватель формы, устройство для переворачивания опоки с подмодельной плитой и вытяжки модели смеситель компонентов выполнен в виде двух, снабженных индивидуальными приводами шнековых питателей с возможностью параллельной подачи в них песчаной составляющей формовочной смеси и раздельной подачей связующего и катализатора и дополнительно снабжен вихревым смесителем, установленным непосредственно на выходе шнековых питателей, дополнительный вихревой смеситель снабжен индивидуальным приводом, а секции конвейера линии снабжены тележками с приводами, обеспечивающими перемещение тележек в плоскости конвейера и перемещение форм относительно тележки.This goal is achieved by the fact that in the well-known line for the manufacture of foundry molds, containing a ring conveyor sectioned in accordance with technological operations, a sand accumulator with a cyclone - dust separator and batcher, a component mixer, tanks for liquid components of the molding mixture with pumps for supplying liquids to the mixer mold shaker, a device for turning the flask with a model plate and hood model mixer components are made in the form of two, equipped with individual drives a screw feeding feeders with the possibility of parallel feeding into them the sand component of the molding mixture and separate feeding of the binder and catalyst and is additionally equipped with a vortex mixer installed directly at the exit of the screw feeders, the additional vortex mixer is equipped with an individual drive, and the sections of the conveyor line are equipped with trolleys with drives that allow the trolleys to move the trolleys in the plane of the conveyor and the movement of forms relative to the cart.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где:The proposed utility model is illustrated by drawings, where:

- на Фиг.1 показан общий вид линии для изготовления литейных форм в плане;- figure 1 shows a General view of the line for the manufacture of foundry molds in plan;

- на Фиг.2 показан общий вид узла смесителя.- figure 2 shows a General view of the node of the mixer.

Линия для изготовления литейных форм содержит (см. Фиг.1) участок сборки комплекта «Опока-подмодельная плита с моделью» 1, передаточный конвейер 2, вибростол 3, одноплечный двухшнековый смеситель-питатель 4 с вихревым смесителем 5, накопитель песка 6 с циклоном 7, первую передаточную ветвь конвейера 8, конвейер 9 перемещения заполненной формовочной смесью опоки, на кантователь 10, отводящий конвейер 11 и вторая передаточная ветвь 12.The line for the manufacture of foundry molds contains (see Figure 1) the assembly site of the set “Flask-submodel plate with model” 1, transfer conveyor 2, vibrating table 3, single-arm twin-screw mixer-feeder 4 with vortex mixer 5, sand storage 6 with cyclone 7 , the first transfer branch of the conveyor 8, the conveyor 9 moving the filled molding sand to the tilter 10, the discharge conveyor 11 and the second transfer branch 12.

Узел смесителя показан на Фиг.2. Узел содержит накопитель песка 6 с трубопроводом подачи 13, дозатор песка 14, приемник песка 15, трубопроводы 16 подачи связующего и 17 катализатора. Двухшнековый смеситель-питатель 4 имеет приводы на каждый шнек, что позволяет более эффективно управлять смесеобразованием. На выходе смесителя 4 размещен вихревой смеситель 18 с приводом 19, позволяющий получить однородную пластичную формовочную массу, легко заполняющую опоку при работе вибростола 3 в течение 2-5 сек. Циклон, накопитель песка, узел смесителя смонтированы на эстакаде 20. Там же установлены бак 21 со связующим и насосом 22 и бак 23 с катализатором и насосом 24. На Фиг.1 показаны самоходные тележки 25 (для упрощения чертежа тележки вынесены на передаточные ветви 8 и 12), перемещающиеся как с помощью приводных цепей транспортеров, так и по рельсам 26,27 двигателем 28. Перемещение опоки по тележке осуществляется двигателем 29. Управление линией осуществляется при помощи пультов 30 (смесителя), 31 - конвейеров и 32 кантователем 10.The mixer assembly is shown in FIG. 2. The node contains a sand accumulator 6 with a supply pipe 13, a sand dispenser 14, a sand receiver 15, pipelines 16 for supplying a binder and 17 catalyst. The twin-screw mixer-feeder 4 has drives for each screw, which makes it possible to more effectively control the mixing. At the outlet of the mixer 4 there is a vortex mixer 18 with a drive 19, which allows to obtain a homogeneous plastic molding mass, which easily fills the flask during operation of the vibrating table 3 for 2-5 seconds. A cyclone, a sand accumulator, a mixer assembly are mounted on a trestle 20. A tank 21 with a binder and a pump 22 and a tank 23 with a catalyst and a pump 24 are also installed there. Figure 1 shows self-propelled trolleys 25 (to simplify the drawing, the trolleys are placed on the transfer branches 8 and 12), moving with the help of conveyor drive chains, and along rails 26.27 by engine 28. Moving the flask on the trolley is carried out by engine 29. The line is controlled using remotes 30 (mixer), 31 - conveyors and 32 tilters 10.

Предлагаемая линия работает следующим образом. На участок 1 сборки комплекта при помощи грузоподъемного механизма (цехового крана) подается подмодельная плита с закрепленной на ней моделью, снабженная фиксирующими штифтами, на которые также краном устанавливается опока. Комплект собирается на тележке 25, которая затем по команде оператора перемещается конвейером 2 на вибростол 3 с пульта 30 подается команда на смесители 4, 18 и опока заполняется формовочной смесью, после чего подается команда на вибростол и производится уплотнение смеси в течение 2-5 секунд. Заполненная форма с уплотненной смесью через передаточную ветвь 8 самоходной тележкой 25 перемещается на конвейер 9 и вводится в кантователь 10, в котором опока с подмодельной плитой фиксируется гидроприжимом, а тележка переводится на отводящий конвейер 11. По команде с пульта 32 кантователь 10 поворачивается на 180° угловых по часовой стрелке (Вид «А»), при этом происходит вытяжка модельного комплекта и освобождение опоки, опока опускается на цепной конвейер и перемещается на транспортер 11, затем The proposed line works as follows. On site 1 of the assembly of the kit with the help of a lifting mechanism (workshop crane), a submodel plate with a model mounted on it is supplied, equipped with fixing pins, on which a flask is also installed by a crane. The kit is assembled on a trolley 25, which is then conveyed by a conveyor 2 to a vibrating table 3 at the command of the operator 3 from the console 30; a command is sent to the mixers 4, 18 and the flask is filled with a molding mixture, after which a command is sent to the vibrating table and the mixture is compacted for 2-5 seconds. The filled form with the compacted mixture through the transfer branch 8 of the self-propelled cart 25 is moved to the conveyor 9 and introduced into the tilter 10, in which the flask with the model plate is fixed with a hydraulic clamp, and the trolley is transferred to the discharge conveyor 11. By command from the remote control 32, the tilter 10 is rotated 180 ° angular clockwise (View "A"), while the model kit is drawn out and the flask is released, the flask is lowered onto a chain conveyor and moved to conveyor 11, then

кантователь поворачивается в исходное положение и подмодельная плита так же перемещается на конвейер 11, затем на передаточную ветвь 12, откуда опока крано передается на дальнейшую операцию по заливке, а подмодельная плита помещается на участок сборки. В дальнейшем процесс повторяется аналогично описанному с учетом изменения номенклатуры модельной оснастки.the tilter is rotated to its original position and the submodel plate also moves to the conveyor 11, then to the transfer branch 12, from where the flask crane is transferred to the further pouring operation, and the submodel plate is placed on the assembly site. In the future, the process is repeated similarly to that described, taking into account changes in the range of model equipment.

Предлагаемая механизированная линия по изготовлению литейных форм отличается от известных наличием более эффективного узла приготовления формовочной смеси, наличием оперативных транспортных тележек, расширяющих возможности по транспортировке комплектов, в результате чего повышается качество отливок и стойкость форм во время длительного хранения без потери ими качества.The proposed mechanized line for the production of foundry molds differs from the known ones by the presence of a more efficient unit for preparing the molding mixture, the presence of operational transport trolleys that expand the transportation capabilities of sets, which improves the quality of castings and the durability of molds during long-term storage without losing quality.

Библиографические ссылки:Bibliographic references:

1. Б.Б.Гуляев и др. «Формовочные процессы», изд-во «Машиностроение», 1984 г., стр.131-133.1. B.B. Gulyaev et al. “Molding processes”, publishing house “Mechanical Engineering”, 1984, pp. 131-133.

2. B.C.Карталов «Экономическая эффективность прогрессивных способов литья», изд-во «Техника», Киев, 1972 г., стр.50-52.2. B.C. Kartalov “Economic efficiency of progressive casting methods”, publishing house “Technika”, Kiev, 1972, pp. 50-52.

3. С.С.Жуковский, А.М.Лясс «Формы и стержни из холоднотвердеющих смесей», М., «Машиностроение», 1978 г., стр.179-193.3. S. S. Zhukovsky, A. M. Lyass “Forms and cores of cold hardening mixtures”, M., “Mechanical Engineering”, 1978, pp. 179-193.

4. Ю.Е.Фишкин и др. «Наладка и эксплуатация формовочного и стержневого оборудования», М., «Высшая школа», 1986 г., стр.145-162.4. Yu.E. Fishkin et al. “Adjustment and operation of molding and core equipment”, M., Higher School, 1986, pp. 145-162.

Claims

1. A line for the manufacture of molds based on cold hardening mixtures, containing a ring conveyor sectioned in accordance with technological operations, a sand accumulator with a cyclone - dust separator and batcher, a component mixer, tanks for the liquid components of the molding mixture with pumps for supplying liquids to the mixer, a shaker forms, a device for turning the flask with a model plate and hood model, characterized in that in it the mixer of components is made in the form of two, equipped with individual waters screw feeders with parallel feeding them in a sand component of the moldable mixture and separate feeding of binder and catalyst, and is further provided with a vortex mixer arranged directly at the outlet of the screw feeder mixes.

2. The line according to claim 1, characterized in that in it the vortex mixer is equipped with an individual drive.

3. The line according to claim 1, characterized in that the conveyor sections therein are equipped with trolleys with drives providing for the movement of the trolleys in the plane of the conveyor and the movement of the molds relative to the trolley.